Тематика дипломных проектов (работ)

Тематика дипломных проектов обычно коррелирует с тематикой курсовых работ, что позволяет студенту более глубоко изучить физико-химические основы и технологические особенности соответствующих процессов. Вместе с тем, при изменении перечня базовых предприятий и организаций в период преддипломной практики либо при возникновении новых производственных задач технологического профиля тематика дипломных проектов может существенно изменится.

Тематика дипломных работ связана обычно с научными направлениями, развиваемыми на выпускающей кафедре либо в других научных структурах Республики Беларусь. В ряде случаев тематика студенческой научно-исследовательской работы на предыдущих курсах совпадает с тематикой дипломной работы, что благоприятствует продолжению обучения в магистратуре и аспирантуре.

 

Структура дипломных проектов (работ)

Структура и содержание пояснительной записки (табл. 27) и графического материала для трех указанных вариантов дипломов отличается. Из 8 обязательных листов графического материала 3 листа аналогичны для всех проектов (аппаратурно-технологическая схема, схема автоматизации, таблица технико-экономических показателей). Остальные листы графического материала должны содержать информацию и чертежи, непосредственно связанные с принятыми инженерными решениями и проведенными инженерно-технологическими расчетами.

В случае выполнения дипломного проекта инженерные решения могут быть приняты на основании литературно-патентного поиска и должны быть обоснованы инженерно-технологическими расчетами. Графический материал, кроме указанных трех листов, включает чертежи основного и вспомогательного оборудования. Возможно дополнение графического материала иллюстрациями, отражающими важные характеристики получаемых изделий или материалов, или научно-техническое обоснование принятых инженерных решений, или этапы формирования структуры изделия (эволюция структуры для полупроводниковых приборов и схем), или физико-химические процессы, составляющие основы разработанной технологии или другие сведения по дипломному проекту. Следует иметь в виду, что количество чертежей оборудования при любых вариантах дополнительных иллюстраций должно составлять не менее 3–4 листов формата А1.

При выполнении дипломного проекта с исследовательской частью, кроме литературных сведений, приводят результаты экспериментов, которые подтверждают целесообразность предлагаемых инженерных решений. Графическая часть содержит результаты проведенных экспериментов, а также 1–3 листа чертежей оборудования

 

Таблица 27

Структура основной части дипломных проектов и работ

Дипломный проект	Дипломный проект с исследовательской частью	Дипломная работа
1. Обоснование необходимости модернизации базовой технологии или реконструкции базового производства	1. Обоснование необходимости модернизации базовой технологии или реконструкции базового производства	1. Обоснование целей и содержания научных исследований
2. Литературный обзор (анализ литературных и патентных сведений по поставленной научной задаче)
2. Технологический раздел (литературно-патентная проработка, инженерные решения, описание технологической схемы, инженерно-технологические расчеты, выбор и расчет основного и вспомогательного оборудования)	2. Технологический раздел (литературно-патентная проработка, исследовательская часть, инженерные решения, описание технологической схемы инженерно-технологические расчеты, выбор и расчет основного оборудования)
3. Методика исследований (отдельные подразделы для каждого метода исследований)
4. Экспериментальный раздел (отдельные подразделы для каждой группы экспериментов, статистическая обработка экспериментальных данных)
3. Автоматизация производства	3. Автоматизация производства	5. Технологический раздел (инженерные решения, описание технологической схемы, инженерно-технологические расчеты, подбор основного оборудования)
4. Контроль качества и метрологическое обеспечение производства	4. Контроль качества и метрологическое обеспечение производства
5. Мероприятия по охране окружающей среды	5. Мероприятия по охране окружающей среды	6. Мероприятия по охране окружающей среды
6. Мероприятия по охране труда и безопасности жизнедеятельности	6. Мероприятия по охране труда и безопасности жизнедеятельности	7. Мероприятия по охране труда и безопасности жизнедеятельности
7. Экономический раздел	7. Экономический раздел	8. Экономический раздел

 

При выполнении дипломной работы в отдельных разделах представляются данные литературного анализа, методика все проведенных экспериментов, их результаты и интерпретация. На основании изложенных результатов принимаются инженерные решения по разработке технологического маршрута изготовления материала или изделия, наиболее перспективного по результатам реализованных экспериментов. Графический материал обычно включает 9–12 листов и представляет таблицы, графики, диаграммы, интерпретационные модели экспериментальных данных. Возможно дополнение графического материала 1–2 листами чертежей оборудования.

 

Указания по выполнению разделов пояснительной записки

Обоснование научной или производственной задачи

Первым разделом диплома в любом из трех вариантов является небольшой раздел по обоснованию необходимости модернизации конкретного производства или актуальности изучения определенной научной проблемы. При аргументации такого обоснования необходимо представить краткую информацию по существующему положению проблемы на соответствующем производстве либо в заданной научно-технической области. При этом основное внимание уделяется нерешенным на данный момент задачам, которые имеют целью повышение качества выпускаемой продукции, снижение энерго- и материалоемкости производства, повышение экологической безопасности – для дипломных проектов – или создание новых материалов, разработка новых процессов и технологий, исследование физико-химических закономерностей различных систем – для дипломных работ. Следует помнить, что в данном разделе не формулируются инженерные решения, а только обосновывается постановка задачи модернизации или исследования.

 

Технологический раздел

Выполнение этого раздела осуществляется аналогично курсовым проектам и работам (раздел 1). Однако объем расчетов увеличивается. Не обходимо внимательно следить за корреляцией инновационных и базовых решений при выполнении всех видов расчетов. Здесь в дополнение к разделу 1 приводятся примеры результатов технологических расчетов для дипломных проектов (трафаретное травление Si₃N₄, химико-механическое полирование) и для дипломных работ (осаждение TiO₂, получение кристаллов твердых растворов).

Пример 1 (для проектов) . Поэтапная схема расчета продолжительности цикла и материального баланса установки одностороннего химико-механического полирования кремния пластин в производстве кремниевых пластин диаметром 100 мм.

1) Расчет продолжительности единичного цикла обработки. В данном примере рассмотрен расчет для установки «Ладья 2» для случая толщины съема 30 мкм и скорости съема 1 мкм/мин. В этом случае единичным циклом является обработка 64 пластин, которые закрепляются на дюралюминиевой оправке. Время цикла полирования монокристаллических подложек кремния складывается из следующих составляющих, которые частично могут быть приняты по данным базовой технологии, частично рассчитываются с учетом принятых инженерных решений:

τ ц = τ загр. + τ герм. + τ прит.+ τ съема+ τ сниж. давл.+ τ пром. +τ разг.+τ выгр.

(121)

где τ _загр. – время загрузки оправок с приклеенными пластинами в установку (при ручном монтаже принимается 4 подхода по 1, 5 мин.); τ _герм. – время на герметизацию установки (1 мин.); τ _прит. – время на притир кремниевых пластин к полировальному материалу и достижение необходимого давления прижатия (1, 5 мин.); τ _съема – время съема слоя кремния (определяют на основании толщины и скорости съема); τ _{сниж. давл. .}– время снижения давления прижатия (0, 5 мин.); τ _пром. – время промывки деионизованной водой (6 мин.); τ _разг. – время на разгерметизацию установки (1 мин); τ _выгр. – время выгрузки оправок с приклеенными пластинами (10 мин с учетом отклейки пластин от оправки).

τ ц = 9 + 1 + 1, 5 + 30 + 0, 5 + 6 + 1 + 10 = 59 (мин)

2) Расчет приходных статей материального баланса включает определение 1) массы пластин кремния, 2) массы полировальной суспензии, содержащей воду, нанодисперсный абразивный диоксид кремния, щелочной реагент этилендиамин и стабилизирующую добавку в виде натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы Na-КМЦ в соотношении (мол. %): H₂O – 100; SiO₂ – 4, 7; C₂H₄(NH₂)₂ – 1; Na-КМЦ – 0, 00005, 3) массы воды на промывку после полирования.

3) Расчет расходных статей проводится с учетом особенностей протекания основных процессов в аппарате. В частности, удаление Si с поверхности пластины происходит по двум механизмам: механическое образование выколков (принято 40 %) и химическое растворение Si (принято 60 %). Механическое образование выколков происходит в процессе механического воздействия абразивных частиц SiO₂ суспензии на обрабатываемую поверхность. Химическое растворение Si происходит в соответствии с химической реакцией (122):

2(NH2(CH2)2NH3)(OH) + H2O + Si→ → 2NH2(CH2)2NH2 + H2SiO3 + 2H2

(122)

Кроме того, в расходе учитывается испарение воды в зоне полирования. Данные расчетов материального баланса приведены в таблице 28.

Пример 2 (для дипломных работ) . Материальный баланс стадии осаждения диоксида титана в процессе получения порошка композита TiO₂ – Al₂O₃

В данном примере приведен материальный баланс стадии осаждения фазы диоксида титана в результате гидролиза хлорида титана в присутствии осадителя карбоната аммония согласно уравнению (123) в многостадийном процессе получения 50 000 кг композита состава (мас. %): TiO₂ – 90, 3; Al₂O₃ – 4, 2; Н₂О – 4, 5. В качестве исходных растворов использованы 30 %-ный раствор тетрахлорида титана в изопропиловом спирте и 20-ный водный раствор карбоната аммония. Баланс рассчитан с учетом прохождения реакции гидролиза TiCl₄ на 100%, однако 3 % TiCl₄ от первоначального количества удаляется в газовую фазу вследствие высокой летучести.

TiCl4 + 2(NH4)2CO3 TiO2 + 4NH4Cl + 2CO2

(123)

 

 

Таблица 28

Материальный баланс установки химико-механического полирования
кремниевых пластин

Приход	Расход
Компонент	Масса, г	Компонент	Масса, г
1. Пластины Si   2. Суспензия в т.ч. H2O SiO2 C2H4(NH2)2 Na-КМЦ   3. H2O (на промывку)	576, 956   18108, 120   15216, 152 2384, 824 507, 024 0, 120   120000, 0	1. Пластины Si 2. Отраб. суспензия в т. ч. H2O SiO2 C2H4(NH2)2 Na-КМЦ H2SiO3 Si (выколки) 3. Вода после промывки в т. ч. H2O (на пластинах) H2O (на слив) 4. Газообр. продукты, в т.ч. H2O H2 5. Суспензия (остаток) в т. ч. H2O SiO2 C2H4(NH2)2 Na-КМЦ	541, 989 6343, 206 5258, 585 834, 689 177, 458 0, 042 58, 445 13, 987 120000, 0   60, 0 119940, 0 29, 603 26, 606 2, 997 11770, 278   9890, 499 1550, 135 329, 566 0, 078
Итого	138685, 07		138685, 08

Таблица 29

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Анализ проектов с различающимися по величине денежными потоками
2. Интеллектуальная автоматика в курсовых и дипломных проектах.
3. Использование условий реализуемости и показателей эффективности при выборе проектов
4. КЛИНИКА ПСИХОПАТИЙ: ИХ СТАТИКА, ДИНАМИКА, СИСТЕМАТИКА
5. КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕАЛЬНЫХ ИНВЕСТИЦИОННЫХ ПРОЕКТОВ
6. Математика как коммуникативные операции
7. Методы и модели для решения задач эколого-экономической оптимизации проектов строительства и эксплуатации химических производств
8. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕАЛЬНЫХ ИНВЕСТИЦИОННЫХ ПРОЕКТОВ
9. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОВЕДЕНИИ ЗАЩИТЫ КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ
10. Перечень тем курсовых проектов
11. Питание – сложная математика
12. Платонизм как философия работающего математика